DE1018703B

DE1018703B - Die for back extrusion of a metallic work piece with flange

Info

Publication number: DE1018703B
Application number: DEK20152A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hans Fischer; Dr-Ing Sebastian Hammerich; Dr-Ing Heinz-Dietrich Feldmann; Walter Traussneck
Original assignee: KABEL und METALLWERKE NEUMEYER
Current assignee: KABEL und METALLWERKE NEUMEYER
Priority date: 1953-11-12
Filing date: 1953-11-12
Publication date: 1957-10-31

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung betrifft ein Gesenk zum Rückwärtsfließpressen eines topfförmigen, metallischen Werkstückes, vorzugsweise aus Stahl, mit einem über einem Fußteil, d. h. auf einem mittleren Teil zwischen den Enden des Werkstückes liegendem Flansch. Es sind Gesenke für diesen Zweck bekannt, die aber insofern als unvollkommen zu bezeichnen sind, als es nicht möglich ist, ein Genaupressen des gesamten Werkstückes einschließlich Flansch in einem einzigen Arbeitsgang durchzuführen. Vielmehr ist eine spanabliebende Nacharbeit notwendig, die die Fertigung verteuert.The invention relates to a die for backward extrusion of a cup-shaped, metallic workpiece, preferably made of steel, with an over a foot part, d. H. on a middle part between the Ends of the workpiece lying flange. There are dies known for this purpose, but to that extent are to be described as imperfect, as it is not possible, a precise pressing of the entire workpiece including the flange in a single operation. Rather, it is a chip-loving one Rework necessary, which makes production more expensive.

Ein bekanntes Gesenk zur Herstellung von Hohlkörpern mit Flansch besteht aus einem Matrizenhohlraum zur Aufnahme des Fußteiles eines bereits becherförmigen Rohlings und einem gegen den Träger des Fließpreßstempels elastisch abgestützten Ringteil, der zusammen mit einer Ausnehmung in der Matrize den formgebenden Raum für den Flansch einschließt und gegen Ende des Preßvorganges mit dem Stempelträger Formschluß erhält. Durch den Fließpreßstempel wird der Werkstoff des Rohlings während des Preßvorganges teils axial entgegen der Stempelbewegung und teils radial in die in der Matrize befindliche Ausnehmung verdrängt. Zwischen dem Fließpreßstempel und der Bohrung des Ringteiles kann die Becherwand ungehindert steigen, so daß die Fließpreßteile in ihrer Länge verschieden ausfallen. Ferner ist der zur Bildung des Flansches vorgesehene Gesenkraum so ausgebildet, daß der Überschuß des in diesen Raum radial verdrängten Werkstoffes als Grat seitlich herausgedrückt wird, der nachträglich durch einen besonderen Arbeitsgang (Stanzen oder Abstechen), also eine Nacharbeit, wieder entfernt werden muß.A known die for the production of hollow bodies with a flange consists of a die cavity for receiving the foot part of an already cup-shaped blank and one against the carrier of the extrusion die elastically supported ring part, which together with a recess in the die includes the shaping space for the flange and towards the end of the pressing process with the punch carrier Positive locking receives. Through the extrusion die, the material of the blank is during the Pressing process partly axially against the punch movement and partly radially into the one in the die Recess displaced. The cup wall can be between the extrusion die and the bore of the ring part rise unhindered, so that the extruded parts turn out to be different in length. Furthermore, the for Formation of the flange provided die space designed so that the excess of the in this space Radially displaced material is pushed out laterally as a ridge, which is subsequently created by a special Operation (punching or parting), i.e. reworking, must be removed again.

Bei einem bekannten Gesenk zur Herstellung von Fahrradnaben ist über dem Boden der Matrizenhohlraum durch eine ringförmige Ausnehmung erweitert, die zur Formgebung eines Ringflansches bestimmt ist. Durch einen Lochstempel wird der Werkstoff teils radial in die ringförmige Ausnehmung, teils entgegen der Preßrichtung des Stempels in axialer Richtung verdrängt. Der Stempel ist von einem starr gegen ihn abgestützten Ringteil umgeben, der den Matrizenraum gegen Ende des Preßvorganges abschließt und einen Enddruck auf das eingeschlossene Werkstück ausübt. Diese Bauweise erfordert eine Längsteilung des Gesenks, damit das gepreßte Werkstück aus dem Gesenk entfernt werden kann. Ein geteiltes Gesenk verlangt eine besonders starke Armierung. Abgesehen davon ist eine Gratbildung in der Trennfuge unvermeidlich, so daß auch bei dieser Bauweise eine Nacharbeit des Werkstückes vonnöten ist.In a known die for making bicycle hubs, the die cavity is above the bottom expanded by an annular recess which is intended for shaping an annular flange. Through a punch, the material is partly radially into the annular recess, partly against it the pressing direction of the punch displaced in the axial direction. The stamp is rigid against him surrounded supported ring part, which closes the die space towards the end of the pressing process and exerts a final pressure on the enclosed workpiece. This construction requires a longitudinal division of the die so that the pressed workpiece can be removed from the die. A split die requires particularly strong reinforcement. Apart from that, a burr formation in the parting line is inevitable, so that reworking of the workpiece is necessary even with this type of construction.

Ein anderes bekanntes Gesenk für das Herstellen von Hohlwerkstücken mit auf einem mittleren Teil Gesenk zum RückwärtsfließpressenAnother known die for the production of hollow workpieces with on a middle part Backward extrusion die

eines metallischen Werkstückesof a metallic workpiece

mit Flanschwith flange

Anmelder:Applicant:

Kabel- und Metallwerke Neumeyer
Aktiengesellschaft, Nürnberg 2Cable and metal works Neumeyer
Aktiengesellschaft, Nuremberg 2

Dipl.-Ing. Hans Fischer, Augsburg,
Dr.-Ing. Sebastian Hammerich,Dipl.-Ing. Hans Fischer, Augsburg,
Dr.-Ing. Sebastian Hammerich,

Dr.-Ing. Heinz-Dietrich Feldmann
und Walter Traussneck, Nürnberg,Dr.-Ing. Heinz-Dietrich Feldmann
and Walter Traussneck, Nuremberg,

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

liegendem Flansch besteht aus einer abgesetzten Matrize und einem in der Mitte des Rohlings angreifenden Fließpreßstempel sowie einem ihn mit Abstand umgebenden, in die als Führung ausgebildete Matrizenöffnung schließend eintauchenden Ringstempel. Dieser geht beim Aufsetzen des Fließpreßstempels noch lose, erhält aber nach einem kurzen Hubweg Formschluß mit dem Träger des Fließpreßstempels. Er erfaßt dann den Werkstoff in der Randzone des Rohlings und verdrängt ihn nach unten in Richtung der Ringschulter der abgesetzten Matrize zwecks Bildung eines Flansches. Bei dieser Gesenkbauweise steigt der vom Preßstempel verdrängte Werkstoff in dem zwischen Preßstempel und Ringstempel vorhandenen Ringraum frei nach oben, so daß die Werkstücke in ihrer Höhe nicht maßhaltig begrenzt sind. Ebenso wäre vor allem bei einer Kaltverformung von Werkstoffen hoher Festigkeit, wie Stahl, ein maßgenaues Auspressen des Flansches wohl schwer möglich, da ein von vornherein maßhaltig begrenzter Matrizenraum nicht vorhanden ist. Deshalb ist dieses bekannte Gesenk auch nur für die Warmformgebung gedacht, und es sind ferner mehrere Arbeitsgänge für die Fertigung des endgültigen Werkstückes erforderlich.The lying flange consists of a stepped die and one that acts in the middle of the blank Extrusion ram and a distance surrounding it, in the die opening designed as a guide closing dipping ring stamp. This is still loose when the extrusion ram is put on, but after a short stroke it receives a form fit with the support of the extrusion die. He then grasps that Material in the edge zone of the blank and displaces it downwards in the direction of the shoulder of the stepped Die to form a flange. With this die design, the one displaced by the ram increases Material in the annular space between the press ram and the ring ram freely upwards, so that the workpieces are not dimensionally limited in their height. The same would apply especially in the case of cold deformation of materials of high strength, such as steel, a dimensionally accurate pressing of the flange This is difficult because there is no dimensionally limited die space from the outset. That's why this known die is also only intended for hot forming, and there are also several Operations required to manufacture the final workpiece.

Aufgabe der Erfindung ist die Ausbildung eines Gesenks, das die Herstellung von maßgenauen Hohlkörpern mit Flansch ermöglicht. Ausgegangen wird hierbei von einer Konstruktion der eingangs geschilderten Art, bestehend aus einem Matrizenhohlraum zur Aufnahme des Fußteiles des Rohlings und einem gegen den Träger des Fließpreßstempels elastisch ab-The object of the invention is to design a die that enables the production of dimensionally accurate hollow bodies with flange allows. This is based on a construction of the one described above Type, consisting of a die cavity for receiving the foot part of the blank and a against the support of the extrusion die elastically

709 758/247709 758/247

gestützten Ringteil, der zusammen mit einer Ausnehmung in der Matrize den formgebenden Raum für den Flansch einschließt und gegen Ende des Preßvorganges mit dem Stempelträger Formschluß erhält. Die Erfindung besteht darin, daß der elastisch abgestützte Ringteil in die als Führung ausgebildete Matrizenöffnung schließend eintaucht und zwischen dem Fließpreßstempel und dem Ringteil ein Ringstempel in starrer Verbindung mit dem Stempelträger angeordnet ist. Durch diese verbesserte Ausbildung des Gesenks wird ein Genaupressen des gesamten Werkstückes einschließlich Flansch erreicht, so daß ein Nacharbeiten des Werkstückes fortfällt.supported ring part which, together with a recess in the die, provides the shaping space for the Flange encloses and receives a form fit with the punch carrier towards the end of the pressing process. the Invention consists in that the elastically supported ring part in the die opening designed as a guide then dips and between the extrusion ram and the ring part, a ring ram in is arranged rigid connection with the stamp carrier. Due to this improved design of the die a precise pressing of the entire workpiece including the flange is achieved, so that a Reworking of the workpiece is no longer necessary.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch veranschaulicht. Es zeigtAn exemplary embodiment of the invention is illustrated schematically in the drawing. It shows

Fig. 1 das Gesenk im Längsschnitt, und zwar in Ausgangsstellung, für eine einfach wirkende Presse,Fig. 1 the die in longitudinal section, namely in the starting position, for a single-acting press,

Fig. 2 das Gesenk in Arbeitsstellung zu Beginn des Preßvorganges undFig. 2 shows the die in the working position at the beginning of the pressing process and

Fig. 3 das Gesenk in zwei verschiedenen Preßstadien. 3 shows the die in two different pressing stages.

Das Gesenk besteht aus der abgestuften Matrize 1 mit der Armierung 2 und dem Ausstoßer 3, einem Fließpreßstempel 4 und einem diesen dicht umschlie-Flansch 11' nach oben ab. Beim weiteren Abwärtshub des Stempelträgers 6 beginnt der eigentliche Preß\^rorgang, indem der Fließpreßstempel 4 in die Mittelzone des Rohlings 11 eindringt und den Werkstoff teils radial in den flanschbildenden Matrizenraum 12 und teils nach oben. d. h. durch Rückwärtsfließpressen, in den Ringraum T verdrängt. Das Hochsteigen des Werkstoffes in diesem Raum, d. h. die Höhe des Werkstückes, wird durch den im Ringteil 7 geführten Ringstempel 5 begrenzt. Im letzten Teil des Preßvorganges wird der Ringteil 7 durch den radial in den Matrizenraum 12 verdrängten Werkstoff unter Zusammendrücken der Federn 10 um das Maß χ angehoben. Hierdurch tritt eine Verdickung des Flansches 11' ein, wie dies in der linken Hälfte der Abb. 3 gezeigt ist. Xachdem der angehobene Ringteil 7 Formschluß mit dem Stempelträger 6 erhalten hat, wird er von diesem unter kräftigem Druck nach unten bewegt, wodurch ein Enddruck zum scharfen Auspressen des Flansches 11' ausgeübt wird (vgl. die Endform des Werkstückes in der rechten Zeichnungshälfte der Fig. 3 j.The die consists of the stepped die 1 with the reinforcement 2 and the ejector 3, an extrusion die 4 and a flange 11 'that tightly encloses it upwards. Upon further downward stroke of the plunger carrier 6, the actual pressing \ ^r begins organg by the Fließpreßstempel 4 penetrates into the central zone of the blank 11 and the material partly radially into the flange-forming die space 12 and partly upwards. that is, displaced into the annular space T by backward extrusion. The rise of the material in this space, ie the height of the workpiece, is limited by the ring punch 5 guided in the ring part 7. In the last part of the pressing process, the ring part 7 is raised by the amount χ by the material displaced radially into the die space 12 while the springs 10 are compressed. This results in a thickening of the flange 11 ', as shown in the left half of FIG. After the raised ring part 7 has obtained a form fit with the punch carrier 6, it is moved downwards by this under strong pressure, whereby a final pressure is exerted for the sharp pressing out of the flange 11 '(see the final shape of the workpiece in the right half of the drawing in Fig. 3 y.

Mit dim erfindungsgemäßen Preßwerkzeug lassen sich maßhaltige Hohlkörper beliebiger Gestalt, z. B.Dim press tool according to the invention can be dimensionally stable hollow bodies of any shape, for. B.

ßenden Ringstempel 5, die beide an dem Stempelträger 25 zylindrische, symmetrische und unsymmetrische Kör-(Pressenbär) 6 befestigt sind und gemeinsam auge- per, durch Kaltverformung herstellen. Es können auchßenden ring stamp 5, both of which on the stamp carrier 25 are cylindrical, symmetrical and asymmetrical body (press bear) 6 are attached and jointly produced by cold forming. It can too

trieben werden. Das Preßwerkzeug ist ferner mit einem Ringteil 7 ausgerüstet, der in einer Platte 8 befestigt ist, die an Stehbolzen 9 aufgehängt und über Federn 10 gegen den Stempelträger 6 abgestützt ist. Das untere Ende des Ringteiles 7 dient zum Umfassen des Kopfteiles des Rohlings 11 und taucht beim Preßvorgang in die als Führung ausgebildete Matrizenöffnung abschließend derart ein, daß seine Stirnfläche den für die Flanschbildung dienenden Matrizenraum 12 nach oben begrenzt (s. Fig. 2). Durch den Ringteil 7 wird in Verbindung mit der Lage des Matrizenabsatzes die Lage des Flansches am fertigen Werkstück bestimmt.be driven. The press tool is also equipped with a ring part 7 which is fastened in a plate 8 which is suspended on stud bolts 9 and supported by springs 10 against the punch carrier 6. The lower end of the ring part 7 is used to embrace the head part of the blank 11 and plunges during the pressing process into the die opening designed as a guide in such a way that its end face the die space 12 used for forming the flange is bounded at the top (see FIG. 2). Through the ring part 7, in conjunction with the position of the die shoulder, the position of the flange on the finished workpiece certainly.

Mit der beschriebenen Werkzeugkonstruktion wird wie folgt gearbeitet:The tool construction described is used as follows:

In die Matrize 1 wird der Rohling 11, beispielsweise in Form eines am unteren Ende abgesetzten Stangenabschnittes, so eingelegt, daß dessen Fußteil von der unteren Matrizenbohrung dicht umfaßt wird, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Beim Niedergehen des Stempelträgers 6 gelangen Fließpreßstempel 4, Ringstempel 5 und Ringteil 7 zunächst gemeinsam in die in Fig. 2 gezeigte Stellung, in der der Träger 8 des Ringteiles 7 sich auf die Matrize 1 auflegt, so daß der Ringteil 7 an einer weiteren Abwärtsbewegung gehindert ist. In dieser Zwischenstellung taucht das untere Ende des Ringteiles 7 abschließend zwischen der als Führung dienenden Matrizenöffnung und dem Kopfteil des Rohlings 11 ein und schließt mit seiner Stirnfläche den formgebenden Matrizenraum 12 für den Formkörper mit Flansch hergestellt werden, die unterhalb des Flansches einen Fortsatz beliebiger Formgebung aufweisen.The blank 11, for example in the form of a rod section offset at the lower end, inserted so that its foot part is tightly enclosed by the lower die bore, as shown in FIG. When the Die carrier 6 get extrusion die 4, ring die 5 and ring part 7 initially together in the Position shown in Fig. 2, in which the carrier 8 of the ring part 7 rests on the die 1, so that the Ring part 7 is prevented from further downward movement. In this intermediate position the lower one emerges Finally, the end of the ring part 7 between the die opening serving as a guide and the head part of the blank 11 and closes with its end face the shaping die space 12 for the Shaped bodies are produced with a flange, an extension of any below the flange Have shaping.

Claims

PATENT CLAIM:

Die for backward extrusion of a pot-shaped, metallic workpiece with a flange lying over a foot part, consisting of a die cavity for receiving the foot part of the blank and a ring part elastically supported against the support of the extrusion die, which together with a recess in the die provides the shaping space for the Flange encloses and obtains a form fit with the punch carrier towards the end of the pressing process, characterized in that the elastically supported ring part (T) dips into the die opening designed as a guide and a ring punch (5) is rigidly connected between the extrusion punch (4) and the ring part is arranged with the stamp carrier (6).

Considered publications:

German patent specifications No. 327 315, 381981, 679:

Swiss Patent No. 282 455; French Patent No. 497,381; "Huminium" magazine, May 1943, p. 202;

American Machinist magazine, July 6, 1953, pp. 130-136.

1 sheet of drawings